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城市郊区是城乡间的过渡带,近年来随着城市化进程的加快,其农业集约化程度和土地利用强度不断提高,尤其是土地利用类型、人为耕作管理措施都发生了较大的变化,这些变化都会对土壤质量产生重要影响。本文以北京南郊的大兴区为例,应用地统计学方法研究该区土壤质量的时空变化特点,旨在为城市郊区土壤质量评价提供依据。本文主要结论如下:
(1)1980年、1990年和2000年大兴区表层土壤有机质的平均含量分别为9.64gkg-1,12.76gkg-1和12.89gkg-1,其中前10年其含量平均增加了3.09gkg-1,后10年仅增加了0.18gkg-1;它们的空间相关距离分别为80.49km、59.17km和48.98km,呈递减趋势,说明人为因素的影响在增强。三个时期该区土壤有机质含量的空间分布特征均呈北高南低之势,其含量主要受土壤质地、土地利用方式、人为耕作管理措施等因素的影响,并且部分地区的土壤有机质呈下降的趋势,应注意土壤的培肥管理。
(2)土壤重金属Hg和Pb的变程较大,它们的含量受到大气降尘等区域因素影响较大,而重金属Cu和Ni的变程都很小,主要是污灌和农药施用等人为因素造成的。用采样点多的有机质分别对重金属Cu、Hg、Ni和Pb进行协同克立格估值,结果表明,协同克立格法比普通克立格法的平均标准误差降低了0.54%到39.9%,标准化均方根误差降低了1.96%到75%,实测数据与预测数据的相关系数均有所提高,分别从26.85%、62.08%、22.12%、66.06%提高到46.58%、63.33%、51.14%、71.96%。
(3)土壤有机质和质地对重金属含量有较大影响,有机质含量越高,质地越粘重的土壤,重金属含量普遍较高;但重金属Cd与有机质和粘粒的分布趋势相反,它们之间呈负相关性。本研究区三种种植制度(小麦地、西瓜地和花生地)对重金属Pb、Ni、Co、Zn、As、Cd和Cr的影响都很小,平均含量较为一致,变异系数都不大;但对重金属Cu、Hg和Se的影响较大,对Cu的影响表现为:西瓜地>小麦地>花生地,对Hg和Se的影响表现为:小麦地>西瓜地>花生地,其中花生地的重金属Cu和Se变异系数都很大,这可能是采样点少的原因。